付澤軍

摘要：近年來，航空運(yùn)輸也逐漸成為我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱。但我國目前航空產(chǎn)業(yè)還有許多不足，尤其是飛機(jī)維修問題，其中航空發(fā)動(dòng)機(jī)的維修更是所有人關(guān)注的焦點(diǎn)?；诖朔N情況，本文簡單介紹航空發(fā)動(dòng)機(jī)的基本維修方式、維修流程以及航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修的基本原則，穿插一些實(shí)例圖片，并對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修中所應(yīng)用的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行論述，希望能幫助我國航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修水平得到提升，也希望能對(duì)相關(guān)人士有所幫助。

Abstract： In recent years， air transportation has gradually become an important pillar of China's national economic development. However， there are still many deficiencies in China's aviation industry， especially the problem of aircraft maintenance， in which the maintenance of aeroengine is the focus of everyone's attention. Based on this situation， this paper briefly introduces the basic maintenance methods， maintenance processes and basic principles of aero-engine maintenance， intersperses some example pictures， and discusses the advanced technology applied in aero-engine maintenance， hoping to help improve the maintenance level of aero-engine in China and relevant people.

關(guān)鍵詞：航空;發(fā)動(dòng)機(jī)維修;發(fā)展現(xiàn)狀;存在問題

Key words： aviation;engine maintenance;development status;existing problems

中圖分類號(hào)：V263.6 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-957X（2022）03-0148-03

0 ?引言

眾所周知，維修一直是航空產(chǎn)業(yè)中一個(gè)重要組成部分，尤其是航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修。航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為大型系統(tǒng)，不僅內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修費(fèi)用昂貴，維修技術(shù)也十分密集[1]，在拆裝、維護(hù)上都十分困難且需要極強(qiáng)的細(xì)心和極高的專業(yè)度。無論是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配方面還是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的維修質(zhì)量方面，這些都會(huì)或多或少影響發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械性能、使用壽命，這就要求我們必須高度重視航空發(fā)動(dòng)機(jī)的維修問題。只有選擇適合的維修方法、提高維修效率、提升維修水平，才能更好地推動(dòng)我國航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而服務(wù)于我國經(jīng)濟(jì)[2]。

1 ?發(fā)動(dòng)機(jī)的基本維修方式

1.1 預(yù)防性維修與整機(jī)定時(shí)大修

航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為飛行器的動(dòng)力裝置，是一種高度復(fù)雜和精密的熱力機(jī)械，需要定期進(jìn)行維修，尤其是航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修。發(fā)動(dòng)機(jī)送修基本有兩種類型，一種是預(yù)防發(fā)動(dòng)機(jī)性能衰退的預(yù)防性維修，即除了普通的正常定期檢修外，還要根據(jù)季節(jié)氣候區(qū)域特點(diǎn)等進(jìn)行航空發(fā)動(dòng)機(jī)的檢查、維護(hù)、跟蹤、修理。要做到早發(fā)現(xiàn)、早解決，比如我國北方常有沙塵雨雪天氣，這對(duì)飛機(jī)安全具有潛在威脅，所以我們必須做好預(yù)防性維修工作，把天氣對(duì)飛行安全的不利影響盡可能降低，確保飛行安全。我國南方夏季溫度偏高，也需要維修人員在預(yù)防性維修時(shí)做好“飛機(jī)洗肺”的工作，做好散熱處理[3]。另一種則是航空發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障進(jìn)行檢修，即整機(jī)定時(shí)大修，當(dāng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)使用到時(shí)限時(shí)，無論狀態(tài)與否都要換下進(jìn)行檢修，整機(jī)定時(shí)大修對(duì)維修技術(shù)要求較低，變量只是發(fā)動(dòng)機(jī)的使用時(shí)間，所耗費(fèi)的人力物力成本也相對(duì)較少，相比于發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障直接維修，不僅安全風(fēng)險(xiǎn)大且維修費(fèi)用高，反而犧牲更大?？偠灾?，發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)防性維修以及整機(jī)定時(shí)大修是航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修的最優(yōu)方式。

1.2 熱端部件和冷端部件定期檢修

對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的熱端部件與冷端部件定期檢修，主要是考慮到二者的有效使用壽命不同，熱端部件普遍壽命較短，但冷端部件相較而言壽命較長，每次將兩者共同進(jìn)行維修，不僅耗費(fèi)大量成本而且拆卸一定程度上影響部件的使用壽命。把熱端部件與冷端部件規(guī)定不同的檢修周期，只需在規(guī)定時(shí)間內(nèi)檢修規(guī)定部件，不僅能降低維修費(fèi)用，還能延長冷端部件的使用壽命，不僅與整機(jī)定時(shí)維修的安全系數(shù)持平，在維修過程中的操作步驟也更少，避免更多犯錯(cuò)可能，從而保證航空發(fā)動(dòng)機(jī)的安全性。

1.3 發(fā)動(dòng)機(jī)單元體視情況檢修

視發(fā)動(dòng)機(jī)情況進(jìn)行維修，這種維修方式不受使用時(shí)限、規(guī)定時(shí)間等的限制，僅僅是依靠檢查或者發(fā)動(dòng)機(jī)的性能狀況監(jiān)控來確定是否需要進(jìn)行檢修。現(xiàn)如今許多航空公司在長期運(yùn)營中已經(jīng)逐步積累了許多發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)以及各種檢修方案，對(duì)各類機(jī)型的發(fā)動(dòng)機(jī)故障規(guī)律都基本掌握，可以來預(yù)見發(fā)動(dòng)機(jī)故障，不用再出現(xiàn)問題時(shí)無從下手整機(jī)檢修，只要提出相應(yīng)的修理要求進(jìn)行送修。這樣不僅最大限度地利用發(fā)動(dòng)機(jī)的有效壽命，還大大降低了航空公司的維修費(fèi)用。

2 ?航空發(fā)動(dòng)機(jī)的維修流程

航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修過程大致可以分為以下幾個(gè)階段：發(fā)動(dòng)機(jī)維修過程中零件的拆卸、檢查、修理或者更換等環(huán)節(jié)，見圖1。在發(fā)動(dòng)機(jī)維修中要進(jìn)行孔探初查以確定修理工作范圍，同時(shí)再對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)附件進(jìn)行狀況記錄和系統(tǒng)篩查，確保零件的構(gòu)型情況相符。隨后再將發(fā)動(dòng)機(jī)分解到零件狀態(tài)，對(duì)其進(jìn)行區(qū)分、清潔、簡單修理維護(hù)，找出修理件，可用件。再對(duì)需要進(jìn)行維修的單位進(jìn)行報(bào)備，對(duì)具備修理能力的零件進(jìn)行工作計(jì)劃安排，對(duì)不具備修理能力的零件送進(jìn)行協(xié)調(diào)修理。與各方面協(xié)商達(dá)成滿意，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)維修需求。與此同時(shí)，航材部門也要對(duì)維修報(bào)廢件進(jìn)行處理以及對(duì)新的零件進(jìn)行采購補(bǔ)給，分組分類嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)發(fā)往車間裝配部門。

3 ?航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修的基本原則

3.1 應(yīng)用MSG原理

按照最新咨詢通告（AC-121AA-O2R1）要求，航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修應(yīng)用最新的MSG邏輯程序制定新型飛機(jī)和衍生型飛機(jī)的維修大綱。依據(jù)飛機(jī)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想、制造水平等情況來制訂該型飛機(jī)的維修大綱[4]。

3.2 形成規(guī)范維修模式，確定維修大綱大致范圍

想要實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修不斷向前發(fā)展，企業(yè)必須注重科學(xué)化、規(guī)范化管理。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修工作過程中，無論是人員還是設(shè)備，都要做到安全生產(chǎn)，確定維修大綱大致范圍，減少不必要的返工和維修問題，提高維修效率。例如某號(hào)機(jī)，將裝Ⅰ組噴嘴的錯(cuò)裝成組的（流量增大），結(jié)果局部排氣溫度高達(dá)760℃。更正后，降到700℃，這種錯(cuò)誤是絕對(duì)要避免的，維修企業(yè)必須形成規(guī)范維修模式，絕不能憑借經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行工作。其次航空公司絕不能只追求提高飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的利用率，而忽略飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的正常維護(hù)，航空公司必須給予飛機(jī)充足的維修條件和維修停場時(shí)間，來保證飛機(jī)的正常運(yùn)行。航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修企業(yè)要確定維修大綱大致范圍，做到局部檢修范圍檢修，不要大張旗鼓對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成不可避免的傷害，維修人員也要積極配合，做到企業(yè)內(nèi)部規(guī)范化管理，對(duì)維修設(shè)備要定期檢查，對(duì)維修人員的維修步驟也要記錄在冊(cè)，讓維修每一步都有源可溯，有責(zé)可追，見表1。例如某部某號(hào)機(jī)的一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，慢車排氣溫度為570℃，超過規(guī)定，最大轉(zhuǎn)速的排氣溫度為700℃，也比較高。校驗(yàn)噴嘴發(fā)現(xiàn)，有四個(gè)噴嘴的慢車副油道流量大于42升/小時(shí)（總共超過8.5升），換上副油道流量為41升/小時(shí)的噴嘴后，慢車排氣溫度為535℃，最大轉(zhuǎn)速時(shí)的排氣溫度為680℃，只要形成規(guī)范維修模式，工作人員互相督查，就可以從源頭避免問題，輕松將誤差排查，不影響后續(xù)維修。

3.3 貫徹全壽命、全機(jī)隊(duì)管理的原則，對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修過程全記錄

發(fā)動(dòng)機(jī)作為一個(gè)精密系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行任何操作都顯著尤為重要，所以我們必須妥善進(jìn)行維修管理。其中最簡單的方式就是對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修進(jìn)行分部制，維修人員互相監(jiān)督各司其職，對(duì)自己負(fù)責(zé)的環(huán)節(jié)步驟負(fù)責(zé)。例如某部某號(hào)機(jī)進(jìn)行定檢工作時(shí)，維修人員誤將噴嘴順序弄反，最大轉(zhuǎn)速時(shí)的局部排氣溫度差值達(dá)76℃。經(jīng)過監(jiān)督人員排查后改正，將溫差降到44℃，使零件正常運(yùn)行。由于每一步操作都存在著風(fēng)險(xiǎn)，所以我們必須對(duì)全過程進(jìn)行管理，在維修之前列出關(guān)鍵步驟工作單，做好維修前準(zhǔn)備工作，讓維修人員按步實(shí)施，再就維修過程中所出現(xiàn)的其他問題在工作單上進(jìn)行增添修補(bǔ)，每進(jìn)行一個(gè)步驟就要求對(duì)應(yīng)負(fù)責(zé)人寫明工作情況和工作內(nèi)容，做好交接，對(duì)一些困難復(fù)雜的維修工作，也要適當(dāng)增加維修人員，從源頭上降低航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修隱患。通過不同型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)工作單的增添與修補(bǔ)，也能為其他航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修工作提供參考依據(jù)，以供維修人員學(xué)習(xí)。隨著飛機(jī)數(shù)量的增多，維修企業(yè)也可整合工作記錄單建立相應(yīng)數(shù)據(jù)庫，從而合理追蹤各個(gè)型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用狀態(tài)，對(duì)出現(xiàn)問題的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行及時(shí)處理，還可以比較各型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)優(yōu)劣，對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)研究人員進(jìn)行創(chuàng)新研究提供有利的數(shù)據(jù)支持。其次，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的維修也要合理利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，從而進(jìn)一步提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修維修水平。

例如，我們可以通過三維系統(tǒng)軟件技術(shù)，利用大數(shù)據(jù)算法去模擬出發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部狀態(tài)，再用人工智能圖像等方式將維修過程分解，每一個(gè)維修步驟都能清晰展現(xiàn)在維修人員眼前[5]，即能加強(qiáng)維修技術(shù)人員的視覺感受，幫助技術(shù)人員精準(zhǔn)定位發(fā)動(dòng)機(jī)問題，迅速進(jìn)行裝配和維修，又能省去維修人員動(dòng)手試錯(cuò)的時(shí)間成本和金錢成本，更高效地完成航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修工作[6]。

4 ?航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修中應(yīng)用的先進(jìn)技術(shù)

4.1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)分解裝配和試車技術(shù)

在發(fā)動(dòng)機(jī)的常規(guī)分解中，維修人員可通過一些小工具的使用有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)分解工作效率，如氣動(dòng)工具等等，在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)特殊分解時(shí)，維修人員則可通過根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)制定工藝方法進(jìn)行工作，而當(dāng)為航空發(fā)動(dòng)機(jī)排除故障時(shí)，又需要維修人員最小化局部分解。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配技術(shù)相較于分解技術(shù)來說，專業(yè)度更強(qiáng)，高效率的一次性裝配，即核心機(jī)的同心度裝配也是與發(fā)動(dòng)機(jī)維修密切相關(guān)的重要技術(shù)，需要先進(jìn)的平衡工藝。試車技術(shù)也與發(fā)動(dòng)機(jī)維修也緊密相連。試車技術(shù)的核心是發(fā)動(dòng)機(jī)各項(xiàng)性能數(shù)據(jù)的采集分析計(jì)算，擁有操作及控制航空發(fā)動(dòng)機(jī)試車流程的智能化HMI C人機(jī)交互界面[7]。

4.2 自動(dòng)化無損檢測技術(shù)

目前為止，我國已經(jīng)有許多航天發(fā)動(dòng)機(jī)維修企業(yè)通過了CAAC標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)可，發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)都得到了覆蓋，但是仍有一些型號(hào)零件的維修要求極高，且維修材料必須要出自原發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)備制造商，不僅零件質(zhì)量要保持相同，航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修企業(yè)必須征得原設(shè)備供應(yīng)商的許可之后才可以進(jìn)行航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修，所以說自動(dòng)化無損檢測技術(shù)意義重大。發(fā)動(dòng)機(jī)零件的深度修理涉及多項(xiàng)高、精、尖工藝，需要極高的成本投入，人工試錯(cuò)空間小，一點(diǎn)的差池都會(huì)造成巨大影響，自動(dòng)無損檢測技術(shù)能很好地解決這一難題。以某高壓渦輪靜子葉片為例，其維修工藝流程包括檢驗(yàn)、高壓水噴去涂層、真空清洗、真空釬焊、葉片成形磨、噴涂以及激光打孔等五一節(jié)。自動(dòng)化無損檢測就可精準(zhǔn)定位問題部位，機(jī)械自動(dòng)化執(zhí)行，避免人為誤差且減少其他部件磨損，實(shí)時(shí)成像，避免漏檢和誤檢的情況。

4.3 焊接技術(shù)與涂層技術(shù)

焊接技術(shù)主要包括鎢極惰性氣體保護(hù)弧焊、等離子弧焊、電子束焊、激光焊、真空釬焊、擴(kuò)散焊、慣性摩擦焊、線性摩擦焊和真空電弧焊等，通常在發(fā)動(dòng)機(jī)維修過程中應(yīng)用廣泛，主要大量應(yīng)用在機(jī)匣的修理中。涂層技術(shù)主要包括真空等離子噴涂、層流等離子噴涂、超音速等離子噴涂、電子束物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積等，對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零件的抗磨損、高溫防護(hù)、隔熱、封嚴(yán)以及鈦合金零件的防微動(dòng)磨損、阻燃等性能起著重要作用。

4.4 精密加工和特種加工技術(shù)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修企業(yè)盡量在覆蓋國內(nèi)所有航空飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)零件，但仍不可避免技術(shù)限制條件限制等問題，一些航空發(fā)動(dòng)機(jī)的型號(hào)干脆缺少相應(yīng)的維修廠家，造成無人可修無處可修的情況，只能送往國外檢修。所以發(fā)動(dòng)機(jī)零件的精密加工技術(shù)和特種加工技術(shù)也是必不可少，維修企業(yè)需要購置先進(jìn)的加工設(shè)備，采用先進(jìn)技術(shù)去解決常規(guī)加工方法難以解決的問題，以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)維修的需求，達(dá)到維修的高質(zhì)量和高效率。

5 ?結(jié)束語

航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為飛機(jī)的心臟，其生產(chǎn)制造維修等各個(gè)方面都不容忽視，甚至可以說航空發(fā)動(dòng)機(jī)的維修產(chǎn)業(yè)發(fā)展直接衡量著一個(gè)國家的綜合工業(yè)水平。發(fā)動(dòng)機(jī)維修既是技術(shù)的競爭，又是國家的競爭，在確保發(fā)動(dòng)機(jī)維修質(zhì)量的前提下，縮短維修周期，提高維修效率，不僅能確保我國航空運(yùn)輸業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，在增加維修產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益的同時(shí)也能推動(dòng)航空產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步，進(jìn)而促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)增長，提高國際影響力。

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